Thực tập kỹ thuật chế tạo bách khoa hcm

+ Nắm được nguyên lý chế tạo sản phẩm theo công nghệ FDM Fused Deposition Modeling.. Giới thiệu công cụ và công tác chuẩn bị: 2.1 Công cụ: Phần mềm cắt lớp Slic3r Slic3r là một phần mềm

KHOA CƠ KHÍ, TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TPHCM

BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

BÀI THỰC HÀNH

KỸ THUẬT CHẾ TẠO NHANH SẢN PHẨM

Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 2

2 Nguyễn Viết Hải MSSV: 1510925

3 Lê Minh Hiếu MSSV: 1627015

Ngày thực hiện: Chiều thứ 5 Ngày 15/3/2018 GVHD: Võ Ngọc Anh Tuấn

THỰC TẬP KỸ THUẬT: MODUL CHẾ TẠO NHANH SẢN PHẨM

Biên soạn: Huỳnh Hữu Nghị - Nguyễn Anh Tuấn Trang 1

1 Mục đích:

Bài thực hành nhằm giúp sinh viên:

+ Hiểu được khả năng chế tạo sản phẩm theo phương pháp bồi đắp vật liệu (Additive manufacturing)

+ Nắm được nguyên lý chế tạo sản phẩm theo công nghệ FDM (Fused Deposition Modeling)

+ Nắm được trình tự thực hiện chế tạo sản phẩm trên máy FDM

+ Nắm được các thao tác cơ bản vận hành máy FDM

2 Giới thiệu công cụ và công tác chuẩn bị:

2.1 Công cụ: Phần mềm cắt lớp Slic3r

Slic3r là một phần mềm chia lớp độc lập và được cài đặt kèm với phần mềm Repetier Host Đặc điểm của Slic3r là có rất nhiều thông số để tùy chỉnh nhằm đạt được kết quả in 3D tốt nhất với từng máy in Do vậy, Slic3r có thể xem là phần mềm chia lớp được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay Thiết lập Slic3r gồm có 3 tab: Print Settings – Thiết lập khi in; Filament Settings – Thiết lập nhựa in; Printer Settings – Thiết lập máy in

Giao diện phần mềm Slic3r

THỰC TẬP KỸ THUẬT: MODUL CHẾ TẠO NHANH SẢN PHẨM

Biên soạn: Huỳnh Hữu Nghị - Nguyễn Anh Tuấn Trang 2

Các tab chức năng:

 Plater: Cửa sổ này giúp ta thêm các mẫu cần chia lớp, xóa một mẫu hoặc xóa tất

cả các mẫu, xoay, phóng to thu nhỏ theo tỷ lệ, xem mẫu dưới dạng 2D, 3D

 Print Settings: Cửa sổ này cho phép thiết lập các thông số in

 Filament Settings: Thiết lập các thông số cho nhựa in

 Printer Settings: Thiết lập các thông số cho máy in

2.2 Giới thiệu về máy FDM:

Máy in 3D theo công nghệ FDM

- Nguyên lý làm việc: Công nghệ FDM là công nghệ đặc trưng của công nghệ tạo mẫu nhanh Nguyên lý chung của công nghệ này là đùn vật liệu dạng sợi để tạo thành sản phẩm theo từng lớp, mỗi lớp là mặt cắt của sản phẩm ở vị trí với bề dày xác định Nguyên liệu sử dụng là sợi dây nhựa Sợi dây nhựa được cung cấp cho đầu đùn nhờ động cơ cuốn Đầu đùn được gia nhiệt tới nhiệt độ thích hợp để sợi dây nhựa chảy dẻo và đùn ra ngoài Đầu đùn này có thể di chuyển độc lập theo hai phương X, Y (giống như máy CNC) tạo nên hình dạng một mặt cắt của sản phẩm Để tạo lớp tiếp theo, bàn nâng sẽ hạ xuống một khoảng bằng với bề dày lớp (0.1- 0.4mm) và đầu đùn lại tiếp tục đắp một lớp tiếp theo lên lớp trước Quá trình được lặp lại cho đến khi hoàn thành sản phẩm

Nguyên lý làm việc của công nghệ FDM

- Các cụm chính của máy FDM:

 Cụm đầu đùn: Chức năng của cụm này là để gia nhiệt cho nhựa và điều khiển lượng nhựa

 Cụm truyền động XY: Cụm này có chức năng điều khiển cụm đầu đùn di chuyển trên mặt phẳng XY

 Cụm truyền động trục Z: Cụm này có chức năng điều khiển bàn máy di chuyển theo trục Z trong quá trình làm việc của máy

 Cụm khung máy: Chức năng của cụm này là dùng để liên kết các cụm lại với nhau

3 Trình tự thực hiện.

3.1 Tìm kiếm một số file mô hình 3D định dạng STL (hoặc STEP) phức tạp, đặc trưng cho công nghệ trên internet.

Ví dụ về một số trang web:

 www.thingiverse.com

 www.GrapCAD.com

Ví dụ một số kết quả tìm được:

3.2 Trình tự thao tác trên phần mềm Slic3r:

a Bước 1: Khởi động phần mềm Slic3r và nhập file STL

b Bước 2: Chọn hướng tạo mẫu

c Bước 3: Khai báo các thông số vận hành máy: chiều dày lớp, tốc độ đùn… (sẽ

được giáo viên hướng dẫn trong buổi thực hành)

d Bước 4: Xuất chương trình gia công (file Gcode)

e Bước 5: Copy file Gcode vào thẻ nhớ

3.3 Trình tự thao tác trên máy FDM:

a Bước 1: Khởi động máy.

b Bước 2: Cân chỉnh bàn máy.

c Bước 3: Gia nhiệt cho đầu đùn.

d Bước 4: Mở file Gcode và cho chạy máy.

e Bước 5: Tháo gỡ chi tiết.

f Bước 6: Vệ sinh máy và nơi làm việc.

4 Câu hỏi báo cáo:

1 Công nghệ bồi đắp vật liệu (Additive Manufacturing) là gì?

B i đ p v t li u: ồ ắ ậ ệ là công ngh t o m u nhanh s n ph m d a trên quá trình ệ ạ ẫ ả ầ ự thêm vào v t li u theo t ng l p thông qua b n thi t k 3D đã có.ậ ệ ừ ớ ả ế ế

Các bướ ủc c a b i đ p v t li u:ồ ắ ậ ệ

+) Mô hình hoá CAD

+) Xu t sang d ng file.STLấ ạ

+) T o các chân đ s n ph mạ ỡ ả ẩ

+) C t látắ

+) Ch t oế ạ

+) Lo i b v t li u th a, hoàn thi n và làm s ch v t th ch t oạ ỏ ậ ệ ừ ệ ạ ậ ể ế ạ

+) X lý sau ch t oử ế ạ

+) Hoàn thi n chi ti tệ ế

2 Liệt kê và trình bày nguyên lý một số phương pháp điển hình theo công nghệ bồi đắp vật liệu?

Một số phương pháp điển hình: FDM, LOM, SLA, SLS,…

Nguyên lý các phương pháp:

a FDM

Xây dựng mẫu bằng cách đùn nhựa nóng chảy rồi hoá rắn từng lớp tạo nên cấu trúc chi tiết dạng khối Vật liệu sử dụng ở dạng sợi có đường kính từ 1.75 – 3mm, được dẫn từ một cuộn tới đầu đùn mà chuyển động điều khiển bằng động cơ servo Khi sợi được cấp tới đầu đùn nó được làm nóng sau đó nó được đẩy ra qua vòi đùn lên mặt phẳng đế

b LOM

Vật thể được xây dựng nên từng lớp một bằng cách lăn ép từng lớp giấy hay vật liệu dạng tấm khác và biên dạng của vật thể trên lớp ấy được cắt bởi tia laser CO2 Mỗi lớp của quá trình xây dựng chứa những mặt cắt của một hay nhiều chi tiết Lớp tiếp theo được ép và xây dựng trực tiếp trên mặt của lớp kế trước Phương Z được điều khiển bởi một bàn đỡ và hạ xuống sau khi mỗi lớp được tạo thành Chiều Z được đo một cách chính xác để dữ liệu về mặt cắt tương ứng được tính toán chính xác cho mỗi lớp Không cần thiết có thêm một cấu trúc đỡ phụ bởi vì phần vật liệu tạo bởi các đường ngang dọc đã đảm nhận vai trò này và được tách ra khỏi vật thể sau khi hoàn thành

c SLA

Bồn đựng dùng để chứa photopolymer lỏng (nhựa) Tia laser chiếu vào bề mặt của nhựa,

di chuyển tạo hình theo mặt cắt ngang của từng lớp dựa trên mô hình 3D đã thiết kế,tia laser làm lớp nguyên liệu này cứng lại Bệ đỡ chứa lớp nguyên liệu đã cứng được hạ xuống để tạo một lớp mới, các lớp khác được thực hiện tiếp tục đến khi sản phẩm hoàn tất

d SLS

Vật liệu bột có khả năng hóa rắn dưới tác dụng của nhiệt (như nylon, elastomer, kim loại) Trong phương pháp SLS lớp bột nguyên liệu được trải trên bề mặt của xy lanh Tia laser khi chiều làm kết tinh phần bột nằm trong đường biên của mặt cắt (không thực sự làm chảy chất bột), làm cho chúng dính chặt ở những chỗ có bề mặt tiếp xúc Sau đó xy lanh hạ xuống một khoảng cách bằng độ dày lớp kế tiếp, bột nguyên liệu được đưa vào và quá trình được lặp lại cho đến khi chi tiết được hoàn thành

5 Hình ảnh sản phẩm in 3D của nhóm